Grundlagen der Positionierungsgenauigkeit bei Luftvermessungen

Einblicke in RTK-, PPK- und Cloud-PPK-Technologien

By Bella Wan Bella Wan
März 15, 2021

Drohnenlösungen werden in der Vermessungs- und Kartierungsbranche dank ihrer Zugänglichkeit und Fähigkeit, schnell hochpräzise Ergebnisse zu liefern, häufiger als je zuvor eingesetzt. Bei der Auswahl der besten Lösung für eine bestimmte Aufgabe müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Abhängig von der Genauigkeit der Ergebnisse, die für den Einsatz erforderlich sind, und die Zeitbeschränkungen, kann man die Positionierungsgenauigkeit verbessern, indem man sich auf Bodenreferenzpunkte (ground control points, GCPs) und eine Drohne ohne RTK oder eine RTK-fähige Drohnenlösung verlässt, die Prozesskorrekturen in Echtzeit und danach ermöglicht.

Technologien zur Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit

Echtzeitkinematik

RTK Data Links

Echtzeitkinematik (Real-Time Kinematics, RTK) ist eine fortschrittliche Satellitenpositionierungstechnik, bei der eine Bodenstation mit einem bekannten Standort als sekundäre Positionsreferenz verwendet wird, um genauere Daten zu liefern. Wenn ein RTK-System auf einer Drohne bereitgestellt wird, werden Positionsdaten von virtuellen und physischen Basisstationen kombiniert und gegenübergestellt, um den Kamerastandort der Drohne in Echtzeit zu korrigieren. Bei korrektem Einsatz können die Drohnen zentimetergenaue Standortdaten erzeugen, die während des Flugs in das Luftbild eingebettet werden.


RTK-Drohnenlösungen sind besonders gefragt, da sie Echtzeitergebnisse liefern. Die für die gesamte Flugdauer erforderliche Verbindungskonsistenz kann jedoch für einige unrealistisch sein, da Drohnenvermessungsprofis nicht immer den Luxus haben, ihre Einsätze an Orten zu fliegen, die alle Anforderungen für eine stabile Datenübertragung erfüllen.


RTK benötigt während des Flugs zwei Arten von Datenverbindungen: eine zwischen der Fernsteuerung und der RTK-Basisstation und eine andere zwischen der Fernsteuerung und der Drohne. Die Verbindung zwischen Fernsteuerung und Basisstation ist anfällig für instabile Netzwerkverbindungen, während die Verbindung zwischen Fernsteuerung und Drohne durch Hindernisse in der Nähe des Startorts beeinträchtigt werden kann. Um das Risiko des Verlusts von Datenverbindungen zu verringern, ist PPK eine hervorragende Alternative für Vermessungseinsätze, die in abgelegenen Gebieten mit schlechtem Signalempfang und/oder mit Hindernissen wie Bäumen, Gebäuden oder Metallstrukturen stattfinden.

Nachgelagerte Kinematik

PPK Data Links

Bei nachgelagerter Kinematik (Post-process Kinematics, PPK) werden Daten eher nach dem Flug als während des Flugs korrigiert. Die Daten werden an Bord der Drohne gespeichert und die Berechnungen nach dem Flug berücksichtigen sowohl die Flugdaten als auch die Daten der Basisstation und werden mit einer PPK-Software am Computer generiert. Dies ermöglicht mehr Flexibilität und Zuverlässigkeit: Selbst wenn während des Flugs Echtzeit-Datenverbindungen verloren gehen, kann die Genauigkeit der Ergebnisse beibehalten werden, da die Berechnungen PPK-Daten enthalten. Der Startort muss nicht perfekt sein und die Reichweite von der Basisstation kann erweitert werden.


Der neue PKK-Cloud-Service für die DJI P4 RTK setzt neue Maßstäbe bei der Effizienz, indem Berechnungen direkt auf der Fernsteuerung als Zusatzoption in der DJI GS RTK Flugplanungs-App durchgeführt werden, anstatt eine separate Computersoftware zu verwenden. Daten, die von einer DJI-Basisstation oder RINEX-Basisstation gesammelt wurden, können schnell in der App verarbeitet werden, wodurch Arbeitsabläufe optimiert werden, ohne die Datengenauigkeit zu beeinträchtigen. Die resultierenden POS-Daten können zur weiteren Verarbeitung nahtlos in DJI Terra importiert werden.


Hier ist eine Zusammenfassung der Unterschiede zwischen RTK, PPK und PPK-Cloud:

 

RTK Drone Alone

RTK Drone + PPK

RTK Drone + Cloud PPK

Positioning Accuracy

Up to centimeter-level

Up to centimeter-level

Up to centimeter-level

Real-time data link required

Yes

No

No

When and where calculations are done

In real-time during the flight on the drone

Post-flight using a PPK software

Post-flight using the GS RTK app on a compatible remote controller

Impact of Losing RTK Lock

High.

Quality of connection depends on internet or data connection on site.

Low

Low

RTK Base Station Required

Yes.

Requires a base station or a network RTK connection like CORS

 

 

Yes.

Requires a base station or a network RTK connection like CORS

 

 

 

Yes.

Requires a base station or a network RTK connection like CORS

 

 

Unter dem Strich können sowohl RTK- als auch PPK-Drohnenlösungen zentimetergenaue Daten liefern, aber:

  • RTK-Lösungen erfordern eine Basisstation und spezifischere Umstände für Start- und Flugeinsätze, um Daten in Echtzeit verarbeiten zu können.
  • PPK-Lösungen bieten mehr Flexibilität bei der Art und Weise, wie und wo die Drohne für Flugeinsätze eingesetzt wird und eine höhere Zuverlässigkeit dank größerer Reichweite.

 

Wenn Sie die P4 RTK benutzen und eine kostenlose Testversion des neuen PKK-Cloud-Service erhalten möchten, wenden Sie sich an Ihren Händler vor Ort, um weitere Informationen zu erhalten.* Jetzt einen Händler finden.

* Aufgrund lokaler Vorschriften ist der PKK-Cloud-Service derzeit grundsätzlich weltweit verfügbar, außer in den USA, Kanada, der Sonderverwaltungszone Hongkong und der Sonderverwaltungszone Macau. In den ausstehenden Regionen wird dieser Service in Kürze verfügbar sein.

 

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Tags: Bau und Landvermessung

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